液态金属（LM）水凝胶结合了金属的导电/导热性与水凝胶的柔韧/刺激响应性，在柔性电子、软体机器人、生物集成器件等领域展现出巨大潜力。然而，液态金属的高密度、高表面张力以及在水溶液中的高反应活性，使其难以稳定分散于光敏树脂中，严重制约了高精度、复杂结构液态金属水凝胶的制造。

  针对这一难题，西北工业大学黄维院士团队官操教授提出了一种普适性策略：利用海藻酸钠（SA）包覆液态金属纳米颗粒（SLM），成功实现了液态金属水凝胶的数字光处理（DLP）3D打印。SA与液态金属之间的氢键和离子键相互作用，不仅能保护各类墨水免于沉降和自聚合，还能确保墨水均匀分散并保持其光固化性能。基于此，研究人员成功制备出具有微米级精度（10 μm）和任意复杂结构的三维液态金属水凝胶。得益于结构上的优势，该液态金属水凝胶展现出显著增强的拉伸延展性和机械稳定性，超越了大多数3D打印水凝胶。同时，这种三维液态金属水凝胶还具有高灵敏度和低迟滞特性。通过合理设计，其光热响应速度可实现良好调控，在软体机器人抓取/释放、远程光学控制以及正交加密显示等领域展现出广阔的应用前景。

  2026年5月26日，该工作以“Digital Light Processing of Three-dimensional Liquid Metal Hydrogels”为题发表于《Advanced Materials》上。文章第一作者是西北工业大学宁波研究院博士后杜俊杰。该研究得到国家自然科学基金委的支持。

图1. SLM纳米颗粒的制备与稳定性。

图2. 高精度DLP打印与力学性能。

图3. 普适性策略与多材料打印

图4. 应变传感性能。

图5. 近红外响应4D打印与软体机器人。

图6. 正交加密显示。